Oeuvres complètes. Tome XIX. Mécanique théorique et physique 1666-1695

[p. 336]

VII.
Experience sur la congelation de l'eau.
Évaporation et dilatation de la glace.
Formes et propriétés des cristaux.

La Pièce suivante est empruntée aux p. 128-129 du Manuscrit C. On la trouve également, à la date du 8 janvier 1667, aux p. 38-40 du T. I des Registres de l'Académie des Sciences. Nous indiquons les variantes là où elles ne sont pas absolument insignifiantes. Voyez sur la proposition d'Auzout la Pièce X qui suit.

8 Jan. 1667.

Ayant fait souder par un bout chascune des moitiez du canon de mousquet¹⁾ qu'on avoit fait couper pour experimenter la force de la gelee²⁾, je pris premierement la moitie la moins grosse³⁾, que je remplis d'eau, et pour la bien fermer⁴⁾ j'enveloppay la vis d'une feuille de plomb devant que la faire entrer, et l'ayant apres tournee avec force, je jettay du plomb fondu par dessus. J'exposay ce canon ainsi bouchè a l'air a 9 heures du soir, et quoyque 2 heures apres, y ayant regardè, je trouvasse quelque goute d'eau gelée, qui sembloit sortie par l'endroit de la vis, je le laissay pourtant ne scachant pas comment le fermer plus juste. A une heure de la nuit il estoit encore entier. Le matin vers les 7 heures estant au lict, je l'entendis crever faisant un coup assez fort, mais non pas comparable à celuy d'un pistolet quand on tire avec de la poudre. Je remarquay aussi que le chassis de ma fenestre contre le quel le canon estoit couchè par dehors, fut fortement poussè par ce coup, ce qui peut estre en augmenta le son.

M'estant levè pour veoir en quel estat estoit le canon j'y trouvay une crevasse de 4 pouces vers le bout le plus menu⁵⁾, par la quelle quoyqu'elle ne fut guere ouverte, il estoit sorti de la glace, pendant la demie heure qui s'estoit passee depuis que j'eus entendu le coup. Ayant ostè le plomb a coup de marteau, et ouvert la vis, je tiray un cylindre de glace hors du canon, qui avoit beaucoup de petites bulles dans le milieu vers l'axe, et le reste fort clair et transparent.

Le soir ensuivant a minuit j'exposay a l'air l'autre moitie du canon qui estoit beau-

1) Registres: ‘du canon’.

2) Registres: ‘de l'eau gelée a s'estendre’.

3) Registres: ‘forte’.

4) Registres: ‘fermer par l'autre bout’.

5) Registres: ‘foible’.

[p. 337]

[Fig. 106.]

[Fig. 107.]

coup plus forte, apres l'avoir remplie et bouchée de la mesme façon que l'autre, mais plus soigneusement, de sorte que rien ne sortit cette fois par l'endroit de la vis. Le matin, je trouvay le canon entier sans aucune crevasse, mais du costè de la culasse, ou il avoit estè soudè, je vis dressez sur le canon 2 ou 3 filets de glace fort deliez et entortillez qui avoient estè forcez de sortir par des petits trous imperceptibles, leur figures estoient telles a peu pres que cette figure [Fig. 106] les represente, et les ayant ostez j'en trouvay une heure apres d'autres semblables au mesme endroit, mais non pas encore si longs. Je laissay le canon tout le long du jour exposè a la gelée, et le vis entier encore a 3 heures apres midy; mais y estant revenu à 9 heures du soir je le trouvay crevè depuis le bout fermè par la vis jusqu'au milieu d'une fente de 8 pouces de long, et ouverte d'environ une ligne, dans la quelle la glace s'estoit poussee sans que pourtant il en fut sorti. L'ayant laissè encore cette nuit ensuivante pour veoir s'il en sortiroit de la glace ou si la fente s'ouuriroit d'avantage, je le trouvay en mesme estat le lendemain matin; et alors l'aprochant du feu, et ouurant la vis, j'en tiray le cylindre de glace tout entier, qui avoit plusieurs endroits blancs par la quantitè de petites bulles amassees, et estant rompu l'on voioit un cercle avec des raions qui tendoient tous au centre.

L'espaisseur du milieu du canon jusques ou alloit la crevasse se voit par cet octogone [Fig. 107], dont la circonference est la mesure que [lisez: de] celle du canon a cet endroit, et le cercle du milieu represente le trou du calibre⁶⁾.

Les Registres ajoutent: ‘On remarqua que le canon s'estoit enflé du droict de la fente et auoit augmenté sa circonference environ de ce que la fente auoit de largeur’.

6) Dans le T. II des Registres l'expérience de Huygens est mentionnée comme suit, sans date, après le 19 janvier 1667 (rapport d'Auzout, Piece X qui suit): ‘Monsieur Hugens ayant rempli d'eau deux canons de fer apres les auoir bien bouchez l'eau estant gelée les a fait creuer tous deux auec bruit’.
Des expériences du même genre avaient été prises par l'Accademia del Cimento de Florence, d'après les Saggi qui parurent dans cette même année 1667.

[p. 338]

A la p. 251 du Manuscrit D on trouve encore quelques lignes biffées sur l'augmentation de volume de la glace:

1670 Jan.

Exper. si les bulles de la glace devienent peu a peu plus grandes.

On trouve que la glace diminue notablement de poids dans la gelee [par l'évaporation sans doute]⁷⁾. Mais elle croit en extension, estant dans un vaisseau cylindrique ouvert⁸⁾. Donc les bulles devienent plus grandes.

Huygens y joint une Conjecture touchant la cause de l'estrange force de la glace a s'estendre: J'ay parlè de la matiere fluide et tres subtile dans l'escrit de la pesanteur [en 1669 eut lieu à l'Académie la discussion sur la nature de la pesanteur; voyez les p. 628-645 qui suivent]. de la quelle la vitesse est tres grande, et 17 fois plus que celle d'un point de l'equateur dans le mouuement journalier de la terre. Je m'imagine que cette matiere entrant dans une bulle de celles qui sont dans la glace ...

Mais cette conjecture est également biffée.

7) À la p. 94 de son ‘Historia’ du Hamel fait mention de plusieurs ‘experimenta circa vim frigoris’ de 1670. Il dit e.a.: ‘Eodem anno 1670. D. Perrault cum quatuor aquae libras gelido aëri exposuisset, intra 18 dies pene unius librae pondere est imminuta. Ex quo sequitur aquam prae nimio frigore fere tantum exhalare, quantum aestivis ardoribus’.

8) La dilatation de la glace a été examinée récemment par M.^lle C.J.G. van der Horst (Dissertation - proefschrift - de 1936 intitulée ‘Polymorphie van ijs bij 1 atmosfeer druk. Ys IV’, van Boekhoven, Utrecht). Il est évident que Huygens et ses contemporains n'avaient aucune idée de la cause de phénomènes de ce genre.

29 Jan. 1695. Hagae.

Nix sexangula [Fig. 107bis]. Tota superficies planissima ac refulgens.

[Fig. 107 bis]

Voyez aussi sur les cristaux de glace les p. 386-387 et 476-477 du T. XVII.

L'appendice qui suit (p. 348) donne la description d'un cristal de ‘talc de Paris’.